氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油氣田腐蝕研究領(lǐng)域，特別涉及一種氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，適用于油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)氣液兩相流對(duì)油管在模擬工況條件下的掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)以及原位腐蝕電化學(xué)測(cè)試。本發(fā)明采用在水平管路內(nèi)設(shè)置實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊，利用電化學(xué)工作站和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置模擬的油氣田高溫高壓流體進(jìn)行環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)，以獲得流動(dòng)加速腐蝕失重和形貌特征，同時(shí)監(jiān)測(cè)工作電極在模擬高溫高壓流體中的“原位”電化學(xué)信號(hào)，進(jìn)而掌握氣液兩相流環(huán)路的腐蝕行為和機(jī)理。
【專利說(shuō)明】氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田腐蝕研究領(lǐng)域，特別涉及一種氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，適用于油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)氣液兩相流對(duì)油管在模擬工況條件下的掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)以及原位腐蝕電化學(xué)測(cè)試。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田工業(yè)生產(chǎn)中，油井產(chǎn)出物多為氣液兩相甚至多相混合物，通過(guò)地面管道集輸?shù)郊驼净蚵?lián)合處理站。氣液兩相混輸技術(shù)在油氣生產(chǎn)中隨處可見(jiàn)，具有簡(jiǎn)化工藝、降低基建投資、增加油氣產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，是油氣集輸與儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性和發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。然而，通常在油氣混輸過(guò)程中，油藏氣相介質(zhì)往往含有C02、H2S等氣體或者在油氣開(kāi)發(fā)提高采收率時(shí)利用CO2驅(qū)油技術(shù)而在采出過(guò)程中攜帶出的CO2氣體，其溶解液相后帶有嚴(yán)重腐蝕性；另外，隨著采油中后期，CO2和水的含量會(huì)逐漸增加，也導(dǎo)致采出液腐蝕性加強(qiáng)。模擬腐蝕工況環(huán)境下材料的腐蝕規(guī)律和機(jī)理往往不同于室溫常壓環(huán)境下試驗(yàn)得到的腐蝕規(guī)律和機(jī)理，過(guò)去研究氣液兩相流或多相流的腐蝕行為、特征和機(jī)理時(shí)往往利用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)實(shí)驗(yàn)裝置、沖擊射流實(shí)驗(yàn)裝置、高溫高壓反應(yīng)釜來(lái)完成，這與實(shí)際油氣生產(chǎn)過(guò)程中氣液兩相流水動(dòng)力性質(zhì)有顯著差別，同時(shí)利用常規(guī)電化學(xué)工作站進(jìn)行的腐蝕電化學(xué)測(cè)試也不能按照模擬工況條件來(lái)進(jìn)行，從而影響了氣液兩相流流動(dòng)加速腐蝕研究數(shù)據(jù)的精確性和實(shí)際參考價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)所采用的實(shí)驗(yàn)裝置所模擬的工況條件與實(shí)際生產(chǎn)中的氣液兩相流水動(dòng)力性質(zhì)存在明顯差異，導(dǎo)致研究數(shù)據(jù)的精確性和實(shí)際參考價(jià)值降低等缺陷，本發(fā)明提供一種氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，在水平管路內(nèi)設(shè)置實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊，利用電化學(xué)工作站和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置模擬的油氣田高溫高壓流體進(jìn)行環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)，以獲得流動(dòng)加速腐蝕失重和形貌特征，同時(shí)監(jiān)測(cè)工作電極在模擬高溫高壓流體中的“原位”電化學(xué)信號(hào)，進(jìn)而掌握氣液兩相流環(huán)路的腐蝕行為和機(jī)理。
[0004]本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣相流管路、液相流管路和氣液兩相流混合管路；其中氣相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)氣罐、控制閥一、氣體穩(wěn)壓罐、氣體調(diào)節(jié)閥、氣體流量計(jì)和氣液混合器；液相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)液罐、控制閥三、主液泵、液體調(diào)節(jié)閥一、液體流量計(jì)、控制閥四和氣液混合器；氣液兩相流混合管路通過(guò)管線依次連接有氣液混合器、實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊、控制閥二和儲(chǔ)液罐；儲(chǔ)液罐上安裝有電加熱器。
[0005]進(jìn)一步的，實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊包括電化學(xué)工作站、信息采集系統(tǒng)和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置，信息采集系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站相連，三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置安裝在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連。
[0006]進(jìn)一步的，三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置的數(shù)目至少為兩個(gè)，均勻布置在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路上，并分別與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連，測(cè)試實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊內(nèi)的電流、電位等數(shù)據(jù)。
[0007]進(jìn)一步的，三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置包括工作電極組件、輔助電極組件和Ag/AgCl參比電極組件，三個(gè)電極組件通過(guò)金屬支座固定在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并在金屬支座上呈倒錐體布置，相對(duì)金屬支座端面的圓心中心對(duì)稱，金屬支座的內(nèi)表面與管道內(nèi)壁密封平齊；工作電極組件、輔助電極組件和Ag/AgCl參比電極組件的結(jié)構(gòu)相同，均采用電極通過(guò)膠粘鑲嵌在絕緣固定件內(nèi)，并用壓蓋螺帽將絕緣固定件固定在金屬支座上；圓柱鋼棒依次穿過(guò)壓蓋螺帽和絕緣固定件與電極上表面接觸，圓柱鋼棒外表面附有絕緣涂層或套有絕緣空心套管，其頂端通過(guò)螺母緊固，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連。
[0008]進(jìn)一步的，壓蓋螺帽分別與螺母和絕緣固定件之間的圓柱鋼棒上還套有圓環(huán)密封圈。
[0009]上述任一技術(shù)方案中實(shí)驗(yàn)裝置的氣液兩相流混合管路末端的儲(chǔ)液罐還通過(guò)管線依次與控制閥六和余氣處理裝置連接。
[0010]進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括液相流補(bǔ)充管路，通過(guò)管線依次連接有補(bǔ)充液罐、控制閥五、輔助液泵和液體調(diào)節(jié)閥二，液體調(diào)節(jié)閥二通過(guò)管線與氣液兩相流混合管路中控制閥二與儲(chǔ)液罐之間的管線連通。
[0011]進(jìn)一步的，儲(chǔ)氣罐和補(bǔ)充液罐還分別連有氣體補(bǔ)充閥和液體補(bǔ)充閥，氣體穩(wěn)壓罐和儲(chǔ)液罐還分別連有排氣閥和排液閥。
[0012]進(jìn)一步的，電加熱器加熱后氣液兩相流環(huán)路管線內(nèi)的溫度為2(T60 °C，氣液兩相流充分混合后管路內(nèi)的壓力為廣5 atm,氣體流速為0-5 m/s,液體流速為O~2 m/s。
[0013]進(jìn)一步的，實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊內(nèi)的管路內(nèi)徑為30 mm,電極的尺寸為Φ15 mm X 5 mm或 ΦIOmm X 5 mm。`
[0014]本發(fā)明采用在水平管路內(nèi)設(shè)置實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊，利用電化學(xué)工作站和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置模擬的油氣田高溫高壓流體進(jìn)行環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)，以獲得流動(dòng)加速腐蝕失重和形貌特征，同時(shí)監(jiān)測(cè)工作電極在模擬高溫高壓流體中的“原位”電化學(xué)信號(hào)，進(jìn)而掌握氣液兩相流環(huán)路的腐蝕行為和機(jī)理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的連接示意圖；
圖2為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊的連接示意圖；
圖3為本發(fā)明中三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置的安裝布置示意圖；
圖4為圖3中金屬支座的俯視圖。
[0016]其中，1:氣體補(bǔ)充閥；2:儲(chǔ)氣罐；3:控制閥一 ；4:排氣閥；5:氣體穩(wěn)壓罐；6:氣體調(diào)節(jié)閥；7:氣體流量計(jì)；8:管線；9:氣液混合器；10:實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊；11:控制閥二 ；12:儲(chǔ)液罐；13:電加熱器；14:排液閥；15:控制閥三；16:主液泵；17:液體調(diào)節(jié)閥一 ；18:液體流量計(jì)；19:控制閥四；20:液體調(diào)節(jié)閥二 ；21:輔助液泵；22:控制閥五；23:補(bǔ)充液罐；24:液體補(bǔ)充閥；25:控制閥六；26:余氣處理裝置；27:電化學(xué)工作站；28:信息采集系統(tǒng)；29:信號(hào)傳導(dǎo)線；30:三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置；31:金屬支座；32:電極；33:絕緣固定件；34:圓環(huán)形密封圈；35:壓蓋螺帽；36:螺母；37:圓柱鋼棒；38:工作電極組件；39:輔助電極組件；40:Ag/AgCl參比電極組件;A:氣液兩相流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明提供一種氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，參照?qǐng)D1所示，包括氣相流管路、液相流管路和氣液兩相流混合管路；其中氣相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)氣罐2、控制閥一 3、氣體穩(wěn)壓罐5、氣體調(diào)節(jié)閥6、氣體流量計(jì)7和氣液混合器9 ;液相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)液罐12、控制閥三15、主液泵16、液體調(diào)節(jié)閥一 17、液體流量計(jì)18、控制閥四19和氣液混合器9 ;氣液兩相流混合管路通過(guò)管線依次連接有氣液混合器9、實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊
10、控制閥二 11和儲(chǔ)液罐12 ;儲(chǔ)液罐12上安裝有電加熱器13。
[0019]根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程，首先打開(kāi)控制閥三15，經(jīng)電加熱器13加熱控制到一定實(shí)驗(yàn)溫度的液體介質(zhì)從儲(chǔ)液罐12中流出后，經(jīng)由主液泵16提供壓力進(jìn)行泵液，經(jīng)液體調(diào)節(jié)閥一 17調(diào)節(jié)流量，并由液體流量計(jì)18進(jìn)行測(cè)量，然后經(jīng)控制閥四19流入氣液混合器。與此同時(shí)，打開(kāi)控制閥一 3，氣體介質(zhì)從儲(chǔ)氣罐2中靠自身壓力排放出氣體介質(zhì)，并通入氣體穩(wěn)壓罐5經(jīng)穩(wěn)壓后，打開(kāi)其后的氣體調(diào)節(jié)閥6，氣體介質(zhì)經(jīng)氣體流量計(jì)7測(cè)量后流至氣液混合器9。此時(shí)，氣液兩相在氣液混合器9中混合，形成油氣田地層下高溫高壓氣液兩相混合的模擬環(huán)境。氣液兩相實(shí)驗(yàn)介質(zhì)充分混合后，經(jīng)由管線進(jìn)入實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊10進(jìn)行相關(guān)的腐蝕測(cè)試。之后經(jīng)控制閥二 11進(jìn)入儲(chǔ)液罐12中，其中，液體介質(zhì)將循環(huán)使用。本發(fā)明采用水平管路模擬油氣田地層下高溫高壓氣液兩相混合狀態(tài)，進(jìn)行環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)，更貼近油氣實(shí)際生產(chǎn)工況，包括介質(zhì)流態(tài)和介質(zhì)流動(dòng)性等，能夠更真實(shí)精確的反映腐蝕數(shù)據(jù)。
[0020]如圖2所示，上述實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊包括電化學(xué)工作站27、信息采集系統(tǒng)28和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30，信息采集系統(tǒng)28通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線29與電化學(xué)工作站27相連，至少兩套三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30均勻安裝在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊10中管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線29分別與電化學(xué)工作站27的對(duì)應(yīng)接口相連。其中，電化學(xué)工作站27可采用常規(guī)電化學(xué)儀器，如美國(guó)EG&G生產(chǎn)的M237A恒電位儀和M5210鎖相放大器；信息采集系統(tǒng)28為與計(jì)算機(jī)和電化學(xué)工作站27配套使用的數(shù)據(jù)收集分析軟件，如M352電化學(xué)測(cè)試軟件及分析軟件ZsimWin ；每個(gè)三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30可以同時(shí)或按不同時(shí)段對(duì)試樣進(jìn)行腐蝕測(cè)試，如開(kāi)路電位、線性極化、動(dòng)電位極化或循環(huán)極化等，從而獲得同一時(shí)段不同位置或不同時(shí)間段試樣腐蝕過(guò)程中的腐蝕電位、腐蝕電流密度、陰極斜率和陽(yáng)極斜率，甚至點(diǎn)蝕電位等參數(shù)。
[0021]當(dāng)整個(gè)環(huán)路系統(tǒng)開(kāi)啟穩(wěn)定后，開(kāi)啟電化學(xué)工作站27和信息采集系統(tǒng)28，三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30將會(huì)開(kāi)始進(jìn)行電位、極化、阻抗等測(cè)試，信息采集系統(tǒng)28即可收到開(kāi)路電位、極化曲線、阻抗譜等數(shù)據(jù)。
[0022]如圖3、圖4所述，上述三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30包括工作電極組件38、輔助電極組件39和Ag/AgCl參比電極組件40，三個(gè)電極組件通過(guò)金屬支座31固定在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊10管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并在金屬支座31上呈倒錐體布置，相對(duì)金屬支座31端面的圓心中心對(duì)稱,金屬支座31的內(nèi)表面與管道內(nèi)壁密封平齊。
[0023]其中，工作電極是實(shí)驗(yàn)測(cè)試所用的試樣及發(fā)送反應(yīng)數(shù)據(jù)的場(chǎng)所。參比電極作為基準(zhǔn)用來(lái)測(cè)量其他電極的過(guò)電位，而Ag/AgCl在較高壓力環(huán)境下具有較好穩(wěn)定性，目前其他參比電極一般很難實(shí)現(xiàn)。輔助電極通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)對(duì)電極極化的研究。
[0024]工作電極組件38、輔助電極組件39和Ag/AgCl參比電極組件40的結(jié)構(gòu)相同，均采用電極32通過(guò)膠粘鑲嵌在絕緣固定件33內(nèi)，并用壓蓋螺帽35將絕緣固定件33固定在金屬支座31上。采用絕緣固定件33和壓蓋螺帽35配合固定電極32，能夠保證穩(wěn)定測(cè)試、測(cè)試曲線平、提高腐蝕結(jié)果的精確性，而且方便安裝電極32。絕緣固定件33可以采用合成塑料橡膠樹(shù)脂類物質(zhì)，如聚四氟或聚乙烯等。圓柱鋼棒37依次穿過(guò)壓蓋螺帽35和絕緣固定件33與電極32上表面接觸，用來(lái)傳輸電極32上的信號(hào)響應(yīng)。圓柱鋼棒37外表面附有絕緣涂層或套有絕緣空心套管，如聚乙烯樹(shù)脂等，以防圓柱鋼棒37與金屬支座31等其他金屬件接觸，避免反饋的信號(hào)不真實(shí)。圓柱鋼棒37頂端通過(guò)螺母36緊固，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線29與電化學(xué)工作站27的對(duì)應(yīng)接口相連。
[0025]另外，壓蓋螺帽35分別與螺母36和絕緣固定件33之間的圓柱鋼棒37上還套有圓環(huán)密封圈34，保證三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30內(nèi)的密封性。
[0026]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，氣液兩相流混合管路末端的儲(chǔ)液罐12還通過(guò)管線依次與控制閥六25和余氣處理裝置26連接。進(jìn)入儲(chǔ)液罐12的余氣可以經(jīng)控制閥六25進(jìn)入余氣處理裝置26進(jìn)行相關(guān)處理，以此降低儲(chǔ)液罐12中的壓力，保證儲(chǔ)液罐12中的氣體介質(zhì)能夠盡可能地被釋放。所述余氣處理裝置26用于收集儲(chǔ)液罐12排出的尾氣，可采用密封的立方容器，容器內(nèi)盛放有易吸收該尾氣的溶液。
[0027]同時(shí)，本發(fā)明還包括液相流補(bǔ)充管路，通過(guò)管線依次連接有補(bǔ)充液罐23、控制閥五22、輔助液泵21和液體調(diào)節(jié)閥二 20，液體調(diào)節(jié)閥二 20通過(guò)管線與所述氣液兩相流混合管路中控制閥二 11與儲(chǔ)液罐12之間的管線連通。儲(chǔ)氣罐2和補(bǔ)充液罐23還分別連有氣體補(bǔ)充閥I和液體補(bǔ)充閥24，氣體穩(wěn)壓罐5和儲(chǔ)液罐12還分別連有排氣閥4和排液閥14。當(dāng)儲(chǔ)液罐12中的實(shí)驗(yàn)液體介質(zhì)使用一定時(shí)間后，可以借助排液閥14進(jìn)行排放，然后再打開(kāi)液相流補(bǔ)充管路中的控制閥五22，補(bǔ)充液罐23中的液相介質(zhì)通過(guò)輔助液泵21泵送，并經(jīng)液體調(diào)節(jié)閥二 20調(diào)節(jié)流量后補(bǔ)充入儲(chǔ)液罐12。補(bǔ)充液罐23中的液相介質(zhì)可由外置液源經(jīng)液體補(bǔ)充閥24得到補(bǔ)充。而儲(chǔ)氣罐2中的氣體介質(zhì)則可由外置氣源經(jīng)氣體補(bǔ)充閥I得到補(bǔ)充。最后，當(dāng)需要更換其他實(shí)驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，則可先通過(guò)儲(chǔ)液罐12和儲(chǔ)氣罐2的排放閥4和14進(jìn)行排放，然后再往罐體加入所需的實(shí)驗(yàn)氣體和液體介質(zhì)即可。
[0028]此外，本發(fā)明中的電加熱器13可控制氣液兩相流環(huán)路管線內(nèi)的液體溫度保持在2(T60 0C0由于不同油田、不同區(qū)塊的井下溫度差異很大，有的幾十度，有的一百多度，此處選擇2(T60 °C模擬井下溫度的平均水平。同時(shí)，氣液兩相流充分混合后管路內(nèi)的壓力為1~5 atm，即0.1~0.5 Mpa。由于實(shí)驗(yàn)期間要求管線內(nèi)保持穩(wěn)定的信號(hào)傳遞，故將壓力范圍設(shè)在此范圍，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0029]其中，管線內(nèi)氣體流速為0-5 m/s，液體流速為O~2 m/s，實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)需要調(diào)整氣液兩相流的流速關(guān)系，依次來(lái)研究不同氣液流速對(duì)腐蝕的影響。
[0030]另外，實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊10內(nèi)的管路內(nèi)徑為30 mm，便于三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30在管壁上的安裝和整體布局。三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30中的電極32尺寸為Φ15mm X 5 mm或ΦΙΟι?πι X 5 mm,與實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊10內(nèi)的管路配合使用，便于電極32在金屬支座31上的安裝和排布，保證三電極組件之間處于合理的距離，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。[0031]在試驗(yàn)開(kāi)始前，先準(zhǔn)備儲(chǔ)液罐12和儲(chǔ)氣罐2內(nèi)的液體和氣體，檢查閥門(mén)和泵安全性，再檢查各循環(huán)管路的氣密性以及電加熱器13。當(dāng)一切正常無(wú)誤后，開(kāi)始打開(kāi)運(yùn)行整個(gè)環(huán)路的兩相流，使得環(huán)路管線內(nèi)的氣體壓力、液體溫度及流動(dòng)速度達(dá)到試驗(yàn)要求。之后，將連接好的三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置30連接到電化學(xué)工作站27和信息采集系統(tǒng)28，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求開(kāi)啟信息采集系統(tǒng)28的軟件，從而獲得試樣(即工作電極)在不同時(shí)間段腐蝕的實(shí)時(shí)狀況，從而掌握不同工況下的腐蝕行為及規(guī)律。
[0032]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括氣相流管路、液相流管路和氣液兩相流混合管路；其中所述氣相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)氣罐、控制閥一、氣體穩(wěn)壓罐、氣體調(diào)節(jié)閥、氣體流量計(jì)和氣液混合器；所述液相流管路通過(guò)管線依次連接有儲(chǔ)液罐、控制閥三、主液泵、液體調(diào)節(jié)閥一、液體流量計(jì)、控制閥四和氣液混合器；所述氣液兩相流混合管路通過(guò)管線依次連接有氣液混合器、實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊、控制閥二和儲(chǔ)液罐；所述儲(chǔ)液罐上安裝有電加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊包括電化學(xué)工作站、信息采集系統(tǒng)和三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置，所述信息采集系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站相連，所述三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置安裝在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置的數(shù)目至少為兩個(gè)，均勻布置在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路上，并分別與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連,測(cè)試實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊內(nèi)的電流、電位數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述三電極電化學(xué)腐蝕測(cè)量裝置包括工作電極組件、輔助電極組件和Ag/AgCl參比電極組件，三個(gè)電極組件通過(guò)金屬支座固定在實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊管路側(cè)壁的孔內(nèi)，并在金屬支座上呈倒錐體布置，相對(duì)金屬支座端面的圓心中心對(duì)稱，所述金屬支座的內(nèi)表面與管道內(nèi)壁密封平齊；所述工作電極組件、輔助電極組件和Ag/AgCl參比電極組件的結(jié)構(gòu)相同，均采用電極通過(guò)膠粘鑲嵌在絕緣固定件內(nèi)，并用壓蓋螺帽將絕緣固定件固定在金屬支座上；所述圓柱鋼棒依次穿過(guò)壓蓋螺帽和絕緣固定件與電極上表面接觸，圓柱鋼棒外表面附有絕緣涂層或套有絕緣空心套管，其頂端通過(guò)螺母緊固，并通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)線與電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)接口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述壓蓋螺帽分別與螺母和絕緣固定件之間的圓柱鋼棒上還套有圓環(huán)密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述氣液兩相流混合管路末端的儲(chǔ)液罐 還通過(guò)管線依次與控制閥六和余氣處理裝置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括液相流補(bǔ)充管路，通過(guò)管線依次連接有補(bǔ)充液罐、控制閥五、輔助液泵和液體調(diào)節(jié)閥二，所述液體調(diào)節(jié)閥二通過(guò)管線與所述氣液兩相流混合管路中控制閥二與儲(chǔ)液罐之間的管線連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)氣罐和補(bǔ)充液罐還分別連有氣體補(bǔ)充閥和液體補(bǔ)充閥，所述氣體穩(wěn)壓罐和儲(chǔ)液罐還分別連有排氣閥和排液閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電加熱器加熱后氣液兩相流環(huán)路管線內(nèi)的溫度為2(T60 °C，氣液兩相流充分混合后管路內(nèi)的壓力為1^5 atm,氣體流速為0~5 m/s,液體流速為O~I m/s。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣液兩相流環(huán)路腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)測(cè)試模塊內(nèi)的管路內(nèi)徑為30 mm，所述電極的尺寸為Φ15 mm X 5 mm或Φ IOmm X 5 mm。
【文檔編號(hào)】G01N17/02GK103674822SQ201310626404
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】劉立, 尹志福, 朱世東, 張永強(qiáng), 王珂, 李建東, 劉杰, 司小明, 魏彥林, 方曉君, 呂雷 申請(qǐng)人:陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院